Conception : CNC Plasma 80cm x 80cm

[Technopujades]

Bonjour à tous,

Après quelques heures passées a lire, relire des posts comme tous les autoconstructeurs je suppose ... Je me lance ...

Voici mon cahier des charges :

• Découpe plasma sans THC
• Découpe de tôle maxi 5mm
• Surface maxi 80cm X 80cm (pour une première construction je préfère ne pas me pénaliser face à toutes les problématiques d'une machine plus conséquente)
• Pilotage via GRBL sur Arduino Uno
• Adaptabilité sur une table plasma en cours également de conception (en pièce jointe, la partie noire c'est le socle de ma scie à ruban)

Mes premières idées de solutions :
Sur la base de cette présentation : http://srferrete.es/montando-una-cnc-parte-1-el-diseno
Avec évidement pas mal d'adaptation :

• Axes en diamètre 16
• Support en alu (épaisseur 10) ou acier (épaisseur 5 ou 6mm)
• Axe Z type produit de chine avec 60mm de débattement
• Détection type fin de course pour l'axe Z (car pas de THC sur le plasma)

Les commandes en cours pour tester :
Vis sans fin à bille : https://fr.aliexpress.com/item/SFU1...331.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.643c2e0efjs3tC
Guide bloc roulement linaire : https://fr.aliexpress.com/item/2pcs...d1-4fbf-8084-0e00a47c1158&transAbTest=ae803_4
Driver moteur TB6600 : https://fr.aliexpress.com/item/42-5..._expid=efa196b9-b981-42dc-862d-2c8bdf39b7ca-0


Mes questions qui me viennent à l'esprit immédiatement :
Le dimensionnement des moteurs : Nema 17 ou Nema 23 ?
L'alim des moteurs : individuelle ? commune ? Puissance ?
Faut-il isoler réellement le chassis de la plaque découpée au plasma ?


La suite à venir : (pas forcement immédiatement, j'ai quelques biberons à préparer ... )
La modélisation 3D complète de la CNC
Et puis la fabrication au fur et à mesure ...


Merci d'avance à tous, pour vos critiques constructives comme j'ai pu voir dans les autres posts.

 

[L2o]

Hello,

Bon courrage pour ton projet
Les vis à bille pour du plasma c'est un peu surdimensionné. elles servent surtout à faire des déplacement très précis, et créer une grosse force linéaire. Ce qu'une table plasma n'a pas forcément besoin. Les seuls efforts que tes moteur doivent supporter sont les frottements et les accélérations. Je te conseille plutôt de partir sur des crémaillères ou des courroies. C'est moins chère et aussi efficace dans ton cas.

 

[Alex31]

bjr

SFU1204 => pas de 4mm c'est trop petit pour du plasma (ex a 1000tr/min => vitesse de déplacement rapide 4m/min)

recherche des SFU1210 avec un pas de 10mm, tes moteurs n'aurons pas besoin de tourner aussi vite
(ex a 1000tr/min => vitesse de déplacement rapide 10m/min)

et 1000tr/min, c'est déjas un maxi avec une tension >60V

les vis a bille c"est simple a mettre en oeuvre
mais avec une courroie ( ou crémaillère) tu pourra aller plus vite en vitesse de déplacement rapide

 

[Technopujades]

Bonsoir,
Ca commence bien ... j'avais commandé (les 3 vis sans fin avec les roulements) dans la suite de la soirée de mon dernier post ...
Merci pour vos retours en tous cas.

Je confirme tes calculs (je ne m'étais même pas posé la question de ce problème) : http://www.pats.ch/formulaire/element/element1.aspx

Sachant que je vais découper essentiellement des plaques de 2 à 3 mm, est-ce vraiment aussi grave d'aller aussi "lentement" ?
Et du coup une autre question totalement liée : J'étais plutôt partie pour alimenter les moteurs en 24v. Est-ce stupide ... ? Oui ...
Avec cette configuration, les découpes seront-elles vraiment défavorables ?

La seule ref des moteurs nema 23 que j'ai via l'annonce est : 23hs5628
J'ai du mal a trouver un datasheet correspondant sauf celui ci : http://www.ni.com/datasheet/pdf/en/ds-311
En faisant une moyenne, en 24v à 1000rpm on obtient 0,1N.m.
en 36v à 1000rpm : 1N.m
Je suppose avec ta remarque de tension >60v que 1N.m n'est pas suffisant ? Inutile d'imager les 0,1N.m ?

Désolé, beaucoup de questions (avant même de commencer) ...
Merci d'avance si vous avez la patience de me répondre

 

[vres]

Sachant que je vais découper essentiellement des plaques de 2 à 3 mm, est-ce vraiment aussi grave d'aller aussi "lentement" ?

avec une tole fine il faut avancer vite.

les 3 vis sans fin avec les roulements

Non vis à bille

En faisant une moyenne, en 24v à 1000rpm on obtient 0,1N.m.

Ca c'est le couple ou le moteur décroche, le couple réel doit être bien inférieur.

https://www.usinages.com/threads/co...ine-cnc-pour-usiner-laluminium.116367/page-12

 

[Alex31]

Tu peux toujours ajouter une démultiplication entre les moteurs et les VAB

qui pourrai te permettre de conserver tes nema 23 avec l''alim en 24 V

(sans trop réfléchir) je partirai sur un rapport de multiplication entre 3x et 5x

 

[Technopujades]

Désolé de ma réponse tardive, mais j'ai bien lu vos réponses, 4min après leurs mise en ligne !
Merci CNCserv et Alex31 pour le lien et vos conseils.

Je viens donc de commander une poulie en 60 dents et un pignon en 20 dents (rapport de 3) et une alim en 36v 360W.
L'ensemble devrait arriver dans les 2 mois.
En attendant, j'espère avancer sur la modélisation 3D de la machine que je vous présenterai.

 

[el patenteux]

Ily a un effet pervers a ajouter une démultiplication pour combler un manque de couple...............les moteurs devront tourner plus vite pour une meme
vitesse d'avance donc décrochage tres pobable a plus faible vitesse.
Quel pas tes vab? pour une plasma il faut minimum du 10mm idéalement du 20 en prise direct(ce sera tres difficil de palier a un mauvais choix sur cet élément)
Pour l'alimentation des moteurs tu prend le maximum de ce que les drivers peuvent accepter.(la plupart des alimentations ont une vis d'ajustement qui nous permet de redescendre le voltage d'environ 20%)

 

[Jmr06]

Je pense au contraire qu'il veut augmenter la vitesse de la vis à billes. Pour aller plus vite, sachant que pour du plasma, c'est important de conserver la vitesse dans les déplacements et qu'on n'a pas besoin de beaucoup de couple si le portique est léger.

 

[Technopujades]

Il est génial ce forum ! Tout le monde met la main à la patte. C’est cool ! Merci.

Effectivement la démultiplication n’est pas pour le couple mais bien pour augmenter la vitesse. Et effectivement le portique sera normalement très léger.

 

[el patenteux]

Encore une fois dans ce cas mieux vaut avoir une vab avec un pas approprié car faire tourner une vab a + de 1000t /min risque d'apporter
d'autre problemes.(flambage)

 

[Technopujades]

Bonjour à tous,
Je reviens sur mon post plus d'un an plus tard, mais avec quelques avancées.
Entre temps, j'ai "travaillé" sur d'autres projets plus urgent, genre la table du salon, le jukebox du petit ...
(si d'ailleurs vous souhaitez suivre les autres projets en direct, rdv sur instagram : https://www.instagram.com/pascalpujades/)

Sinon, j'ai finalisé mon établi à découpe : ici en vidéo >

​

Sachant que l'idée est de mettre la CNC dessus.

J'ai souhaité conserver le fonctionnement avec mes vis à bille 1204 de 80cm de long et cela malgré les remarques bien fondées des membres du forum. Je suis sur ma première CNC, si les vitesses de déplacement ne permettent pas de piloter correctement le plasma, ce n'est pas bien grave, elle sera destinée pour d'autres usages. Disons que j'essaye de me faire la main sur cette 1ere CNC.
En ce sens, j'ai donc conservé également mon idée de mettre les moteur en direct sur les vis à bille.
L'alimentation des moteurs est en 36v.
L'alimentation de l'arduino via le port USB de l'ordi (avec GND commun).
Pour la partie soft, j'utilise la solution GRBL via une interface Arduino (voir câblage dans la suite).

Voici la modélisation de la machine en question :

Et la voici en chair et en os :

Bonne nouvelle !
Tout fonctionne ou presque ...
L'axe des X (qui supportera la torche) est totalement fonctionnel avec précision et vitesse ultra correcte pour le plasma.
L'axe des Y (avec un moteur de chaque coté) est également fonctionnel au niveau de la précision, mais c'est loin d'être le cas avec la vitesse de déplacement. Maxi $111=800 (dans GRBL) contre 1200 pour l'axe des X (et encore je n'ai pas osé tester davantage).
Mais ce n'est pas cela qui me perturbe !

Mon problème :
De façon aléatoire, j'ai l'axe des Y qui se met en "vrac", c'est à dire que j'ai un des 2 moteurs qui s'arrête (le droit ou le gauche aléatoirement).
Bilan > arrêt d'urgence !!! Et je dois replacer le tout avant de tester de nouveaux tests ...
J'ai monté comme vous pouvez le voir sur les schémas les 2 drivers TB6600 en parallèle pour qu'ils pilotes respectivement leur moteur.
Dois-je utiliser un seul driver pour piloter les moteurs ?
(forcement, les 2 moteurs sont identiques et les paramètres de microstepping sont identiques sur les TB6600 soit /16).
Pour info, je n'ai aucun point dur, bien au contraire sur la partie méca des axes X comme Y. Le chassis est sain.

Ai- je fait une erreur dans le câblage ?

Une autre remarque :
Dans GRBL, le paramètre $1 permet de "libérer les moteurs" au bout d'un certain moment en ms. J'ai forcé la commande à 255 pour ne jamais libérer les moteurs. Sauf que dans les 2 cas : $1=10 ou $1=255 les moteurs sont toujours bloqués !
Egalement sur les TB6600, j'ai continuellement les 2 voyants allumés : le rouge et le vert, est-ce normal ?
C'est erreurs sont-elles toutes liées ?

Je vous avoue que je bloque complet ! Même si je suis très content de mon avancement pour le temps que j'y ai consacré ...

Merci d'avance à tous ceux qui déjà auront pris le temps de lire mes problèmes,
Et si vous avez une idée de réponse, n'hésitez pas !

 

[el patenteux]

Les lumieres rouge ce n'est pas normal.....selon moi.
Débranche completement ton X et re-essai ton Y

 

[vres]

C'est pas un peu beaucoup 36V pour le TB ?

 

[Technopujades]

Je vais testé sans l’axe X effectivement.
(Déconnecté au niveau de l’arduino).

36v, ... normalement le TB accepte jusqu’à 40v (enfin c’est se qui est écrit dessus).

 

[Charly 57]

Bonjour
Comment as tu configuré les TB6600 au niveau des switchs pour les pas ?

 

[Technopujades]

Effectivement je ne l’ai pas indiqué. J’avais testé à /32. Mais finalement j’ai opté pour le /16 sur les 2 axes.

 

[Charly 57]

Merci

 

[Technopujades]

La suite ...
J'ai modifié le stepping des moteurs au niveau du driver TB6600, j'ai donc baissé de /16 à /8 et boum !!! Ca fonctionne, les 2 moteurs sont bien synchro. J'en ai profité pour augmenter la vitesse à 1200mm/min sur l'axe Y (avec les 2 moteurs) et 1400mm/min sur l'axe X.

Merci pour vos idées qui m'ont permis d'avancer

 

[enguerland91]

Pour prévenir les prochains bug. L'alimentation des drivers doit se faire autrement. Chaque driver est connecté directement à l'alim par deux fils torsadés
C'est pareil pour les fils qui vont de la carte de commande aux entrées des drivers, utilisez des paires torsadées ainsi que les fils des switchs de fins de course ou de "homing".

 

[vres]

Ah Jean et ses fils torsadés

 

[Technopujades]

Je prends note @enguerland91 pour les fils torsadés. Mais est-il possible d'avoir l'explication technique ? Pourquoi ? Quel avantage ?

 

[Doctor_itchy]

en torsadé on diminue l'effet "antenne" car le fil de signal est "protégé" par le fil de masse , cela s'utilise sur toute machine sensible niveaux signal (surtout en analogique ) , pas de miracle un bon cablage bien fait comme il faut , evite tout les soucis d'interference et co , sans compté une mise a la masse correct ( sans boucle ! ) c'est important et ça évite d'avoir des soucis et de chercher des jours et des jours pour un fil mal mis